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基于WinCC组态的锅炉废气余热回收监控系统

摘 要：该文介绍了基于WinCC组态的锅炉废气余热回收监控系统，余热利用的现状，系统的总体设计思路，结合控制要求介绍了系统的组成、硬件配置、程序设计、组态界面的组成及开发过程，通过采用西门子PLC设备与WinCC组态实现对废气余热回收系统的监控。

关键词：PLC 节能 余热回收 WinCC

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）12（a）-0066-02

余热是各种生产过程中未能被充分利用的热能，如冶金废气炉渣余热、冷却介质残存的余热、废水余热、高温产品余热等，均为多余、未利用或废弃的能源。各种余热资源在消耗资源中占有很大的比例，而很多余热资源还可以被回收利用。随着经济的发展，资源的日趋紧缺，环保越来越被人们所重视，节能标准不断提高，国家节能政策的陆续出台，提高能源使用的效率日益重要。其中充分利用余热成为重要有效的节能措施之一。工业锅炉是我国目前广泛使用的重要热能动力设备，锅炉的烟气排放是其能耗高、污染高的主要原因，烟气携带污染物对大气造成污染，烟气又带走了大量的余热。对锅炉废气进行余热回收可以降低所排烟气温度，

充分利用资源，大大提升设备运行效率，同时使烟气中可凝性污染气体凝结，可以降低大气污染。 1 系统总体设计

该系统对于带有余热的工业废气进行回收处理，回收其剩余能量，起到节能作用，再辅以废气处理装置，同时能进行除尘、减少污染气体排放，系统利用PLC作为控制器对系统中的烟风系统、汽水系统以及各循环泵、补水泵、电动阀门等设备进行控制，并对运行情况进行实时监控，在监控室的计算机用WinCC组态的监控画面上进行体现和控制，针对不同的情况对烟气余热进行回收，达到节能减排的目的。 1.1 工艺概述

高温废气由进气口进入烟风系统中，先经过过热器对饱和蒸汽进行加热产生过热蒸汽，然后经过省煤器等热交换设备，与汽水系统进行热交换，对流经省煤器的冷水进行预热，产生的预热水流入汽包，加热产生过热蒸汽供用户使用，烟气最终由引风机抽出，经过废气处理装置处理后排入到空气中；汽水系统主要由汽包、强压循环系统、给水补水系统组成，包括省煤器、除氧器、强压循环泵、给水泵、补水泵、电动阀、管道等设备，水源从进水口经过软水管进入软水箱，由补水泵组抽出到达除氧器中进行除氧，除氧后由给水泵组抽出进入省煤器，在省煤器中与烟气系统中的烟气进行热交换进入汽包；汽包中的水由强制循环泵组进入强制循环管道，

与烟风系统进行热交换，提高循环水的温度。 1.2 控制要求

系统以PLC为控制核心进行自动控制，系统处于自动控制状态时，可以有两种模式进行控制，一种为通过上位机上的监控画面进行控制，作为上位机的工控机上运行WinCC组态监控软件，现场各种参数和各设备的运行状态由传感器测得后传送到PLC中，通过PLC处理后将各种参数值以及设备运行情况传送到上位机中，在上位机上显示运行状态，进行生产过程的实时监控，监控画面中的操作将命令传递给PLC，控制设备的运行；还可以基于PLC中的程序进行自动控制，在这种模式下，可以根据预先设置好的程序在无人操作的情况下用PLC进行全自动控制，用PLC控制系统各电机、泵、电磁阀等设备的运行，并将在上位机显示各设备运行状态和参数值，实现系统的全自动控制；部分设备可以在现场的控制柜进行手动操作，系统可根据现场紧急情况，控制阀门、水泵、风机等设备的运行。

在系统运行过程中，要完成的主要任务有：维持余热回收系统的正常运行，监控并保持适当的气压与汽温；确保汽水系统中各设备给水并维持适当的水位；确保产生的饱和蒸汽的品质；烟风系统出口烟气的温度应稳定在合适的范围内；保证锅炉密闭，防止漏气；保证清灰装置、水泵、风机等设备的正常运行等。